ਪਾਣੀ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਸੈਂਸਰ

ਸਕਾਟਲੈਂਡ, ਪੁਰਤਗਾਲ ਅਤੇ ਜਰਮਨੀ ਦੀਆਂ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀਆਂ ਦੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਟੀਮ ਨੇ ਇੱਕ ਅਜਿਹਾ ਸੈਂਸਰ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜੋ ਪਾਣੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਾਲੇ ਕੀਟਨਾਸ਼ਕਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਕੰਮ, ਜੋ ਅੱਜ ਪੋਲੀਮਰ ਮਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਐਂਡ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਜਰਨਲ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਪੇਪਰ ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਾਣੀ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਨੂੰ ਤੇਜ਼, ਆਸਾਨ ਅਤੇ ਸਸਤਾ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਫਸਲਾਂ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਦੁਨੀਆ ਭਰ ਵਿੱਚ ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਵਿੱਚ ਕੀਟਨਾਸ਼ਕਾਂ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਾਵਧਾਨੀ ਵਰਤਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਮਿੱਟੀ, ਭੂਮੀਗਤ ਪਾਣੀ ਜਾਂ ਸਮੁੰਦਰੀ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਛੋਟੀ ਜਿਹੀ ਲੀਕ ਵੀ ਮਨੁੱਖੀ, ਜਾਨਵਰਾਂ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਸਿਹਤ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਪਾਣੀ ਦੇ ਦੂਸ਼ਿਤ ਹੋਣ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਲਈ ਨਿਯਮਤ ਵਾਤਾਵਰਣ ਨਿਗਰਾਨੀ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਪਾਣੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਕੀਟਨਾਸ਼ਕਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲੱਗਣ 'ਤੇ ਤੁਰੰਤ ਕਾਰਵਾਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਕੀਟਨਾਸ਼ਕਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰੋਮੈਟੋਗ੍ਰਾਫੀ ਅਤੇ ਮਾਸ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਮੈਟਰੀ ਵਰਗੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਹ ਟੈਸਟ ਭਰੋਸੇਮੰਦ ਅਤੇ ਸਹੀ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਇਹ ਸਮਾਂ ਲੈਣ ਵਾਲੇ ਅਤੇ ਕਰਨ ਲਈ ਮਹਿੰਗੇ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਵਿਕਲਪ ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਟੂਲ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਸਰਫੇਸ-ਐਨਹਾਂਸਡ ਰਮਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ (SERS) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਰੌਸ਼ਨੀ ਕਿਸੇ ਅਣੂ ਨਾਲ ਟਕਰਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਅਣੂ ਦੀ ਅਣੂ ਬਣਤਰ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ 'ਤੇ ਖਿੰਡਦੀ ਹੈ। SERS ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੂੰ ਅਣੂਆਂ ਦੁਆਰਾ ਖਿੰਡੇ ਹੋਏ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਵਿਲੱਖਣ "ਫਿੰਗਰਪ੍ਰਿੰਟ" ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਕੇ ਧਾਤ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਸੋਖੇ ਗਏ ਇੱਕ ਟੈਸਟ ਨਮੂਨੇ ਵਿੱਚ ਬਚੇ ਹੋਏ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਅਤੇ ਪਛਾਣ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਧਾਤ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਨੂੰ ਸੋਧ ਕੇ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇਹ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਸੋਖ ਸਕੇ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੈਂਸਰ ਦੀ ਨਮੂਨੇ ਵਿੱਚ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਘੱਟ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਇੱਕ ਨਵੀਂ, ਵਧੇਰੇ ਪੋਰਟੇਬਲ ਟੈਸਟ ਵਿਧੀ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਦਾ ਫੈਸਲਾ ਕੀਤਾ ਜੋ ਉਪਲਬਧ 3D ਪ੍ਰਿੰਟ ਕੀਤੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਸੋਖ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਸਹੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਅਜਿਹਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਪੌਲੀਪ੍ਰੋਪਾਈਲੀਨ ਅਤੇ ਬਹੁ-ਦੀਵਾਰਾਂ ਵਾਲੇ ਕਾਰਬਨ ਨੈਨੋਟਿਊਬਾਂ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣ ਤੋਂ ਬਣੇ ਕਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਸੈੱਲ ਢਾਂਚੇ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ। ਇਮਾਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪਿਘਲੇ ਹੋਏ ਫਿਲਾਮੈਂਟਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਆਮ ਕਿਸਮ ਦੀ 3D ਪ੍ਰਿੰਟਿੰਗ ਹੈ।
ਰਵਾਇਤੀ ਗਿੱਲੀ ਰਸਾਇਣ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਚਾਂਦੀ ਅਤੇ ਸੋਨੇ ਦੇ ਨੈਨੋਪਾਰਟਿਕਲ ਸੈੱਲ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਜਮ੍ਹਾਂ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਸਤ੍ਹਾ-ਵਧਾਈ ਗਈ ਰਮਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ।
ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਜੈਵਿਕ ਰੰਗ ਮਿਥਾਈਲੀਨ ਬਲੂ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਸੋਖਣ ਅਤੇ ਸੋਖਣ ਲਈ ਕਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ 3D ਪ੍ਰਿੰਟ ਕੀਤੇ ਸੈੱਲ ਸਮੱਗਰੀ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕ ਪੋਰਟੇਬਲ ਰਮਨ ਸਪੈਕਟਰੋਮੀਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ।
ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਟੈਸਟਾਂ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ - ਚਾਂਦੀ ਦੇ ਨੈਨੋਪਾਰਟਿਕਲ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਜਾਲੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ (ਆਵਰਤੀ ਸੈਲੂਲਰ ਢਾਂਚੇ) - ਨੂੰ ਫਿਰ ਟੈਸਟ ਸਟ੍ਰਿਪ ਵਿੱਚ ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ। ਸਮੁੰਦਰੀ ਪਾਣੀ ਅਤੇ ਤਾਜ਼ੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਥੋੜ੍ਹੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਅਸਲੀ ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ (ਸਿਰਾਮ ਅਤੇ ਪੈਰਾਕੁਆਟ) ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ ਗਏ ਅਤੇ SERS ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਟੈਸਟ ਸਟ੍ਰਿਪਾਂ 'ਤੇ ਰੱਖੇ ਗਏ।
ਇਹ ਪਾਣੀ ਪੁਰਤਗਾਲ ਦੇ ਐਵੇਰੋ ਵਿੱਚ ਨਦੀ ਦੇ ਮੂੰਹ ਤੋਂ ਅਤੇ ਉਸੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਟੂਟੀਆਂ ਤੋਂ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਨਿਯਮਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਣ ਦੀ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਨ ਲਈ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਪੱਟੀਆਂ 1 ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੋਲ ਤੋਂ ਘੱਟ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਿੱਚ ਦੋ ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ ਅਣੂਆਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਦੇ ਯੋਗ ਸਨ, ਜੋ ਕਿ ਪ੍ਰਤੀ ਮਿਲੀਅਨ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ ਅਣੂ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।
ਗਲਾਸਗੋ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਜੇਮਜ਼ ਵਾਟ ਸਕੂਲ ਆਫ਼ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਦੇ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਸ਼ਨਮੁਗਮ ਕੁਮਾਰ, ਇਸ ਪੇਪਰ ਦੇ ਲੇਖਕਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹਨ। ਇਹ ਕੰਮ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲੇ ਨੈਨੋਇੰਜੀਨੀਅਰਡ ਸਟ੍ਰਕਚਰਲ ਜਾਲੀਆਂ ਬਣਾਉਣ ਲਈ 3D ਪ੍ਰਿੰਟਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਖੋਜ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹੈ।
"ਇਸ ਮੁੱਢਲੇ ਅਧਿਐਨ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਬਹੁਤ ਉਤਸ਼ਾਹਜਨਕ ਹਨ ਅਤੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਘੱਟ ਕੀਮਤ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ SERS ਲਈ ਕੀਟਨਾਸ਼ਕਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਸੈਂਸਰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਭਾਵੇਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ 'ਤੇ ਵੀ।"
ਇਸ ਪੇਪਰ ਦੀ ਸਹਿ-ਲੇਖਿਕਾ, ਐਵੀਰੋ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ CICECO ਐਵੀਰੋ ਮਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਇੰਸਟੀਚਿਊਟ ਤੋਂ ਡਾ. ਸਾਰਾ ਫੇਟਿਕਸਾ, ਨੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਨੈਨੋਪਾਰਟੀਕਲ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਹਨ ਜੋ SERS ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਹ ਪੇਪਰ ਖਾਸ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਦੂਸ਼ਿਤ ਤੱਤਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਦੀ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਪਾਣੀ ਦੇ ਦੂਸ਼ਿਤ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਨ ਲਈ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।